Kolizja elastyczna kontra nieelastyczna
Kolizje są bardzo powszechnym zjawiskiem w przyrodzie. Zderzenia są kategoryzowane głównie ze względu na ich zachowanie energii. Zderzenia sprężyste i zderzenia niesprężyste to dwa rodzaje zderzeń sklasyfikowanych według tej zasady zachowania energii. Teorie stojące za zderzeniami elastycznymi i niesprężystymi odgrywają ważną rolę w dziedzinach takich jak kinetyka gazów, mechanika płynów, aerodynamika, mechanika i różne inne dziedziny. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, niezbędne jest odpowiednie zrozumienie zderzeń sprężystych i niesprężystych. W tym artykule omówimy, czym są zderzenia sprężyste i niesprężyste, ich definicje, w jakich warunkach obserwowane są zderzenia sprężyste i niesprężyste, ich zastosowania, podobieństwa między zderzeniami sprężystymi i niesprężystymi i wreszcie różnica między zderzeniami sprężystymi i niesprężystymi. kolizje.
Co to jest zderzenie sprężyste?
Zderzenia sprężyste to kolizje, które nie powodują strat energii netto. Całkowita energia kinetyczna cząstek przed zderzeniem jest równa całkowitej energii kinetycznej cząstek po zderzeniach. W zderzeniu sprężystym nie jest emitowane żadne ciepło ani dźwięk. Jednak zderzenia sprężyste nie są powszechne w przyrodzie. W przyrodzie występują tylko zderzenia bliskie-sprężyste. Jednak w przypadku większości obliczeń dotyczących cząsteczek gazu i płynów można bezpiecznie założyć, że zderzenia są elastyczne. W zderzeniach sprężystych żaden z obiektów nie ulega trwałym odkształceniom. Jednak podczas zderzenia występują tymczasowe odkształcenia. Zderzenie tworzy impuls. Impuls to stosunkowo duża siła przyłożona w bardzo krótkim czasie. Zderzenia sprężyste są również zgodne z zasadą zachowania pędu, jeśli spełnione są inne warunki.
Co to jest zderzenie nieelastyczne?
Zderzenia nieelastyczne to takie, które nie oszczędzają energii wewnętrznej. W zderzeniu niesprężystym całkowita energia kinetyczna cząstek przed zderzeniem nie jest równa całkowitej energii kinetycznej cząstek po zderzeniu. Energia kinetyczna w zderzeniu niesprężystym jest uwalniana w postaci ciepła, dźwięku lub trwałych odkształceń. Odkształcenia trwałe są powszechne w zderzeniach niesprężystych. Przedmioty takie jak gliniane kulki tworzą wysoce nieelastyczne kolizje. W tych zderzeniach energia uwalniana jest głównie w postaci ciepła. Prawie wszystkie naturalne kolizje są nieelastyczne. Kule bilardowe (snooker) i piłeczki do ping-ponga wykazują nieco elastyczne zderzenia, ale są też nieelastyczne. Nawet jeśli zderzenie jest niesprężyste, jeśli na układ nie działają siły zewnętrzne (siły są zachowawcze), układ nadal przestrzega prawa zachowania pędu.
Jaka jest różnica między zderzeniem sprężystym a zderzeniem niesprężystym?
• W zderzeniach sprężystych całkowita energia kinetyczna przed zderzeniem jest równa całkowitej energii kinetycznej obiektów po zderzeniu.
• Zderzenia sprężyste nie deformują obiektów trwale, natomiast kolizje nieelastyczne mogą trwale deformować obiekty.
• Zderzenia sprężyste nie wytwarzają ciepła ani dźwięku, ale zderzenia niesprężyste zawsze emitują energię w jakiejś formie.
• Zderzenia sprężyste nie występują w przyrodzie, ale występują kolizje niesprężyste.
